CN102302965B - 磨煤机磨辊堆焊结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种磨煤机的磨辊堆焊结构，解决了高温工作环境下磨辊堆焊层耐磨性能大打折扣的问题。本装置包括磨辊母体，磨辊母体环周上设有弧底的堆焊槽，堆焊槽内堆焊有环绕母体环周的堆焊层，其特征在于：所述堆焊槽中设有底部与磨辊母体相连的导热翅片，导热翅片嵌入堆焊层中，导热翅片的顶端位于堆焊层外表面之内。本发明将堆焊层热量导出，降低了高温对堆焊层耐磨性能的影响；同时导热翅片还可以作为加强筋提高堆焊层的稳定性；堆焊层采用了硬度层层递增的三层结构，既保证了外层的耐磨性能，又能与磨辊母体有良好的结合性能。

Description

磨煤机磨辊堆焊结构
技术领域
本发明涉及一种磨煤机的磨辊，特别涉及一种通过导热结构延长磨辊堆焊使用寿命的磨煤机磨辊堆焊结构。
技术背景
磨煤机磨辊表面的工作过程是不断撞击和碾磨的过程，磨辊表面极易受到磨损，磨辊可以通过堆焊在磨辊表面形成堆焊层，堆焊层要求具有良好的耐磨性能，堆焊层的耐磨性能决定了磨辊的使用寿命以及使用成本，目前对磨辊耐磨性能的研究大多集中在堆焊材料的研究，或者是期望通过对耐磨层各处堆焊厚度分布的研究，使堆焊层各处尽量同时磨损，提高利用率。如中国专利局1993年3月24日公告的专利，公告号为CN2128558Y，名称为磨煤机磨辊，该装置由辊坯及其在工作表面上的堆焊层组成，其结合表面为一下凹的圆锥形线型，堆焊层厚度由大端至小端逐渐减薄，大端顶端以一圆弧过渡到辊坯外表面上，为使磨辊具有更好的使用效果，堆焊层还采用不同材料，分区域复合堆焊的结构。该装置的结构通过堆焊层的厚度分布以及各处材料的选择，来保证各处的均匀磨损，提高材料利用率。再如中国专利局2007年12月5日公告的专利，公告号为CN101081467A，名称为堆焊用自保护药芯焊丝和用途，该专利通过堆焊药芯焊丝的材料改变，以达到提高堆焊层耐磨性能的目的。
现有的堆焊材料往往不具备良好的导热性能，而在磨辊工作的过程中，会产生大量的热量，在堆焊层产生高温；而堆焊层长期处于高温的工作环境下，耐磨性能会大打折扣，因此磨辊堆焊层耐磨性能的提升，不仅要做材料上的改进，还应从堆焊层的散热性能着手进行提升。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的磨辊堆焊层散热性能差、导致磨辊堆焊层在高温工作环境下耐磨性能大打折扣的问题，提供一种具有良好散热性能的磨辊堆焊结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种磨煤机磨辊堆焊结构，包括磨辊母体，磨辊母体环周上设有弧底的堆焊槽，堆焊槽内堆焊有环绕母体环周的堆焊层，所述堆焊槽中设有底部与磨辊母体相连的导热翅片，导热翅片嵌入堆焊层中，导热翅片的顶端位于堆焊层外表面之内。磨辊母体上的堆焊层，是磨辊碾磨的工作部件，耐磨性能要求高，然而在长时间工作过程中，在堆焊层表面产生大量热量，造成堆焊层表面温度过高，而过高的温度会使堆焊层的耐磨性能大打折扣，降低堆焊层的使用寿命，因此，设置导热翅片将堆焊层表面的热量及时传递到磨辊母体，然后进行散热，能有效降低堆焊层的温度，使堆焊层耐磨性能稳定可靠。同时，导热翅片可以作为加强筋板，使堆焊层防剥离性能更为优秀，还能防止堆焊层的变形。导热翅片可以套设在磨辊母体上，与磨辊母体保持良好的接触。
作为优选，所述堆焊层由内向外依次为粘结层、第一耐磨层、第二耐磨层，粘结层、第一耐磨层、第二耐磨层的硬度依次增大。通过粘结层、第一耐磨层、第二耐磨层的多层结构，硬度层层递增，使堆焊层的结构更为稳定，与磨辊母体结合紧密，且多硬度层的过渡，使各层不易产生变形。粘结层具有良好的防剥离性能，能使堆焊层和磨辊母体结合得到保证；第一耐磨层作为过渡层，在第二耐磨层和粘结层之间形成过渡，避免第二耐磨层直接与粘结层相接、导致具有高硬度的第二耐磨层需要较大的厚度而缺乏缓冲产生变形。
作为优选，所述第二耐磨层为硬度在HRC70以上的金属陶瓷融复层。第二耐磨层可以采用牌号为NXMG1000、NXMG1300的金属陶瓷，通过焊接过程中的高温反应，生成金属碳化物、硼化物、硅化物等的复合层。金属陶瓷融复层厚度可以在2～10毫米。金属陶瓷融复层耐磨性能为高铬铸铁的8～12倍。
作为优选，所述第一耐磨层为硬度在HRC62~64的药芯焊丝堆焊层。第一耐磨层可以选用青岛维达焊业有限公司生产的牌号为WD-64的药芯焊丝。
作为优选，所述粘结层为硬度在HRC55~58的药芯焊丝堆焊层。粘结层可以选用青岛维达焊业有限公司生产的牌号为WD-58的药芯焊丝。
作为优选，所述导热翅片穿透粘结层和第一耐磨层，导热翅片顶端嵌入第二耐磨层中。导热翅片要接触堆焊层的各层，且不突出于堆焊层的表面，使导热翅片能对堆焊层的各层进行热量导出传递。
作为优选，所述导热翅片上设有若干导通导热翅片两侧的导通孔。堆焊过程中，堆焊材料可以填充导通孔，使导热翅片两侧的堆焊材料可以在导通孔处形成连接，使导热翅片两侧堆焊层联系在一起，避免堆焊层被导热翅片完全分隔而造成局部变形。
作为优选，在导热翅片的底部和顶部之间设有一列或多列导通孔。导通孔可以根据位于不同堆焊槽位置的导热翅片的不同厚度来设置，厚度较大的导热翅片可以设置两列以上的导通孔，厚度过小的导热翅片可以设置一到两列的导通孔
作为优选，所述导热翅片为环形，围绕磨辊母体设有多个环形导热翅片。由于堆焊过程中磨辊母体是一个旋转的过程，所以导热翅片环形设置可以顺应旋转方向，使堆焊过程简便。作为另外的优选方案，所述导热翅片为螺旋形，导热翅片沿磨辊母体环周轴向延伸。使导热翅片与堆焊旋转方向一致。作为另外的方案，导热翅片也可以设置成格子形，波浪形或者沿磨辊母体轴向设置。
本发明通过导热翅片的设置对堆焊层工作面热量进行导出，有效地稳定了堆焊层的耐磨性能，降低了高温对堆焊层耐磨性能的影响；同时导热翅片还可以作为加强筋提高堆焊层的稳定性；堆焊层采用了硬度层层递增的三层结构，既保证了外层的耐磨性能，又能与磨辊母体有良好的结合性能。
附图说明
图1是本发明磨辊的堆焊结构示意图。
图2是本发明的堆焊过程简图。
图3是本发明磨辊母体上一种导热翅片结构示意图。
图4是本发明磨辊母体上第二种导热翅片结构示意图。
图5是本发明位于堆焊槽中部的导热翅片的导通孔结构示意图。
图中：1.磨辊母体，2.粘结层，3.第一耐磨层，4.第二耐磨层，5.导热翅片，6.导通孔，7.焊机，8.调节架，9.变位机。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。
实施例1：一种磨煤机磨辊堆焊结构，如图1、图2、图3所示。如图1所示，磨辊整体为圆台型，磨辊最内层为中心带有安装通孔的磨辊母体1，磨辊母体1的环周上设有弧底的堆焊槽，堆焊槽内堆焊形成堆焊层。堆焊层由内向外依次为粘结层2、第一耐磨层3、第二耐磨层4，其中，粘结层选用青岛维达焊业有限公司生产的牌号为WD-58的药芯焊丝，硬度在HRC55～58，具有良好的防剥离性能；第一耐磨层可以选用青岛维达焊业有限公司生产的牌号为WD-64的药芯焊丝，硬度在HRC62～64，具有较好的耐磨性能，并能作为粘结层和第二耐磨层之间的过渡；第二耐磨层为金属陶瓷融复层，可以采用牌号为NXMG1000、NXMG1300的金属陶瓷，通过焊接过程中的高温反应，生成金属碳化物、硼化物、硅化物等的复合层，金属陶瓷融复层厚度可以在2～10毫米，金属陶瓷融复层耐磨性能为高铬铸铁的8～12倍。在磨辊母体1的堆焊槽底部还设有导热翅片5，导热翅片5底部套设在磨辊母体1表面保持良好接触，顶部穿过粘结层2和第一耐磨层3并嵌入第二耐磨层的一半厚度。
导热翅片5的结构如图1、图3、图5所示，导热翅片5呈环形，在磨辊母体1环周上均匀套设有5个，导热翅片5上开设有导通导热翅片两侧的导通孔6，使堆焊过程中导热翅片两侧的堆焊材料可以在导通孔6处连接在一起，增强稳定性。导热翅片5根据位于堆焊槽的位置不同，厚度也不同。位于堆焊槽中部的导热翅片5结构如图5所示，堆焊槽中部的导热翅片5厚度大于堆焊槽两侧的导热翅片厚度，因此堆焊槽中部的导热翅片5可以在顶部和底部之间设置两列环形排列的导通孔，两列导通孔分别于粘结层和第一耐磨层位置对应；位于堆焊槽两侧的导热翅片厚度小，设置一列导通孔，与第一耐磨层对应。导热翅片在环周上还设有断口，方便套接。
磨辊的堆焊过程如图2所示，焊机7通过调节架8将焊嘴对准磨辊母体的堆焊槽，磨辊母体1设置在可以调节位置的变位机上做回转运用，进行堆焊。
磨辊在磨煤工作过程中，堆焊层表面会产生大量热量，而堆焊层本身的材料和结构无法进行有效散热，可以通过导热翅片将热量传递到磨辊母体上进行散热，降低了高温对堆焊层耐磨性能的影响，提高使用寿命。同时，导热翅片也起到加强筋的作用，避免堆焊层的剥离和变形。
实施例2：一种导热翅片螺旋设置的磨煤机磨辊堆焊结构，如图4所示。本实施例中，导热翅片5只有一个，呈螺旋形环绕在磨辊母体1环周上沿磨辊母体1轴向延伸。其余结构与工作过程均与实施例相同。

Claims (10)

1.一种磨煤机磨辊堆焊结构，包括磨辊母体，磨辊母体环周上设有弧底的堆焊槽，堆焊槽内堆焊有环绕母体环周的堆焊层，其特征在于：所述堆焊槽中设有底部与磨辊母体相连的导热翅片，导热翅片嵌入堆焊层中，导热翅片的顶端位于堆焊层外表面之内。
2.根据权利要求1所述的磨煤机磨辊堆焊结构，其特征在于：所述堆焊层由内向外依次为粘结层、第一耐磨层、第二耐磨层，粘结层、第一耐磨层、第二耐磨层的硬度依次增大。
3.根据权利要求2所述的磨煤机磨辊堆焊结构，其特征在于：所述第二耐磨层为硬度在HRC70以上的金属陶瓷融复层。
4.根据权利要求2或3所述的磨煤机磨辊堆焊结构，其特征在于：所述第一耐磨层为硬度在HRC62~64的药芯焊丝堆焊层。
5.根据权利要求4所述的磨煤机磨辊堆焊结构，其特征在于：所述粘结层为硬度在HRC55~58的药芯焊丝堆焊层。
6.根据权利要求2所述的磨煤机磨辊堆焊结构，其特征在于：所述导热翅片穿透粘结层和第一耐磨层，导热翅片顶端嵌入第二耐磨层中。
7.根据权利要求1或2或3或6所述的磨煤机磨辊堆焊结构，其特征在于：所述导热翅片上设有若干导通导热翅片两侧的导通孔。
8.根据权利要求7所述的磨煤机磨辊堆焊结构，其特征在于：在导热翅片的底部和顶部之间设有一列或多列导通孔。
9.根据权利要求1或2或3或6所述的磨煤机磨辊堆焊结构，其特征在于：所述导热翅片为环形，围绕磨辊母体设有多个环形导热翅片。
10.根据权利要求1或2或3或6所述的磨煤机磨辊堆焊结构，其特征在于：所述导热翅片为螺旋形，导热翅片沿磨辊母体环周轴向延伸。
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